动态载荷下半刚性路面应力分析

针对半刚性路面的特点,依据弹性层状体系理论,将半刚性路面的沥青层、半刚性基层、半刚性底基层及土基层按线弹性来考虑,建立了半刚性路面的三维有限元分析模型,采用ANSYS有限元分析软件分析了动态荷载下半刚性路面的应力特性。结果表明,路面的疲劳破坏是动载引起的水平应力、横向应力和垂直应力共同作用的结果,水平应力的交变变化是使路面产生疲劳破坏的主要因素。在一定的车速下,随着载荷的增加,半刚性底基层底部的最大水平拉应力增大;在一定的载荷下,随着行车速度的提高,半刚性底基层底部的最大水平拉应力减小,提高行车速度可以减小路面的损伤程度。     

车辆轴数和轮组对半刚性沥青路面极限轴载的影响

通过对半刚性沥青路面典型结构进行有限元计算,探讨车辆轴数和轮组对路面极限轴载的影响。分析结果显示:轴数和轮组是影响半刚性沥青路面结构极限轴载的重要因素,路面的极限轴载随着车辆轴数或者轮组的增加而增大,增加轴数或者轮组可以提高半刚性沥青路面的极限轴载,保证路面的承载能力;极限轴载与轴型系数呈正比关系,轴型系数反映了轴数与轮组对极限轴载的综合影响;轮组相同时,随着轴数从单轴增加到双轴、三轴、四轴,轴型系数的增长率随轴数的增加而降低,为50%~27%~18%;轴数相同时,随着轮组从单轮组增加到双轮组、四轮组,轴型系数的增长率随轮组的增加而增加,为7.3%~13.5%。     

层间接触状况对半刚性基层沥青路面性能的影响

通过建立典型半刚性路面结构的三维有限元模型,采用柔性夹层模拟不同的层间约束条件,研究了路面结构在不同荷载下的受力状态,包括不同结构层的应力、应变及路表弯沉.结果表明层间条件从连续到光滑的变化导致路面结构的应力应变急剧增大;层间条件越连续半刚性基层沥青路面的使用寿命越大,反之,半刚性基层沥青路面的使用寿命越小.     

层间结合对半刚性沥青路面力学响应影响分析

基于弹性层状体系理论,引入古德曼模型接触面单元理念反映层间结合条件,针对国内典型的半刚性基层沥青路面结构,分析不同层间结合条件下路表弯沉、层底弯拉应力、沥青面层剪应力等力学响应.层间结合条件影响了路面结构的力学响应,层间完全光滑使得集中于面层内的剪应力增大.应从设计、施工及运营管理等方面严格控制层间结合条件.     

移动荷载下复合路面的数值分析

应用有限元数值计算方法,分析了复合路面在移动荷载下的动力响应问题.针对多层结构体系,建立了相应的有限元实体模型,并进行了动力响应分析.分别讨论了复合路面在不同车速的作用下的位移和应力变化.计算结果表明,车辆速度对路面的结构力学响应有较大影响,在路面设计和疲劳寿命设计中需要充分考虑振动和冲击载荷的影响. 更多还原     

界面条件对半刚性沥青路面结构应力分布的影响

采用三维弹塑性力学模型的有限元方法,分析了层间接触条件、轴载对路表与路基顶面弯沉、结构层最大拉应力的分布与大小、界面摩擦力与界面位移的影响.揭示了层间界面条件与路面整体性能的重要关系.分析认为,界面连续问题是半刚性沥青路面易发生早期结构病害、极易发生水损坏的关键问题.对路基工作区的深度、最大弯拉应力计算点的位置及目前的高速公路半刚性沥青路面结构超载的临界荷载给出了建议值.     

半刚性连接钢框架非线性有限元分析

定义了带弹性约束混合梁单元的位移形函数，基于有限变形理论推导了混合梁单元的一阶及二阶刚度矩阵以及混合梁单元的平衡方程。将混合梁单元并入常规的框架设计程序中，实现了对半刚性框架的非线性分析，最后编制程序对一榀单跨双层半刚性框架进行了非线性分析。     

MARC二次开发在井盖受移动载荷作用下的应用

针对MARC软件不能够直接分析物体在移动载荷作用下的应力和应变的问题,对MARC软件进行了二次开发。以井盖受移动载荷为例,采用MARC二次开发功能编写移动载荷子程序,分别分析球墨铸铁井盖和玻璃纤维增强树脂基复合材料井盖在高速、低速和加速情况下的变形和等效应力。分析结果对井盖的设计具有重要意义,对MARC软件的二次开发具有参考价值。     

沥青混凝土路面早期破损分析及预防

影响沥青混凝土路面早期破损的原因是错综复杂的,它包括设计、施工、材料等各方面因素.本文结合实际工作经验,对沥青混凝土路面出现早期病害的原因进行分析,并从设计的角度提出一些预防沥青混凝土路面早期破损的措施.     

移动荷载下Winkler梁稳态动力响应分析

运用傅立叶变换和留数理论得到了变速移动荷载下无限长Winkler梁稳态动力响应的解析表达式。与KenneY的经典解求解过程相比，文中给出的求解过程具有更加明确的物理意义。进一步探讨了阻尼在求解过程中的作用，并指出了经典解在处理阻尼时存在的问题。     

移动荷载作用下桥梁动态响应的波谱单元法

现有的波谱单元法都是应用于荷载作用位置固定不变的问题,本文将波谱单元法推广到移动倚载作用下桥梁的动态响应问题.基于能量原理,在频域内通过波谱形函数将作用在桥梁上的移动荷载等效为桥梁端部位置固定不变的节点集中荷载,利用等效后的节点荷载求解移动荷载作用下桥梁的动态响应.将波谱单元法的结果与有限元Newmark法、精细积分法及解析解进行对比,数值分析结果表明,推广后的波谱单元法能有效求解桥梁受移动荷载作用的动态响应问题,大大减少计算单元数量,提高计算效率,且具有很高的计算精度.     

路网上车流最优运行路径选择方法的研究

当不考虑路段之间通过能力限制和车流波动时,各车流的路网上运行路径可以用一般的求最短路的方法求解。当考虑以上两种因素时,优化的目标要保证所有流在网络上运行的总费用最小。本文作者建立了关于该优化的模糊规划模型,并给出了求解方法。对于一个给定的网络来说,这种选择路径的方法比较切合实际。     

某下承式拱桥车振动力性能分析

为研究下承式拱桥在移动车辆荷载作用下的动力性能,对某下承式拱桥建立三维有限元模型,并通过环境振动试验对该桥进行模态参数识别,以此验证有限元模型的可靠性。在不同车速荷载作用下对该桥梁的动力响应进行了对比分析,并在此基础上采用狄克曼舒适度评价指标对桥梁进行车振舒适度评价。结果表明:冲击系数的大小不仅和结构基频有关,还与车辆的行驶速度有关,车速越大冲击系数越大;桥梁的横向舒适性较好,竖向舒适性较差。       

复杂载荷下含体积性缺陷弯管的塑性极限载荷

通过非线性有限元分析给出了含体积性缺陷弯管在内压、面内弯矩、面外弯矩和扭矩作用下的塑性极限载荷。对与体积型缺陷（长轴、短轴和深度）和管线（外径、壁厚和弯曲半径）有关的几何变量进行了系统的分析,并考虑了内压和面内弯矩、面外弯矩和扭矩的组合。结果表明壁厚、缺陷深度和缺陷方向对极限载荷影响较大。     

轻轨系统引起的地基振动响应分析

主要研究轻轨系统引起的地基振动响应.首先采用Euler梁模型的离散算法,编制了计算程序并计算了多个移动荷载下柱的支座处的反力,然后把这个力作为有限元模型中的输入力,模拟计算了武汉市轻轨列车运行时所产生的地基振动响应.     

大跨薄壁墩连续刚构桥抗震性能分析

以武汉在建的天兴洲大桥南岸引桥大跨度连续刚构桥为研究对象,运用AN SY S对其动力特性进行了分析.得到了成桥状态下结构的自振特性及有效振型参与质量,确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必须的振型阶数,并结合反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应分析,分别得到各概率地震作用下结构的反应最大值,同时比较了两种方法的分析结果.根据“三水准”设防原则,分析评价了该桥的综合抗震性能,为该桥的建设和抗震设计提供了参考,也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础.分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能.     

汽车动力性试验系统数据处理

介绍了汽车动力性试验系统数据处理程序,阐述了动态测试中车速、时间、距离、燃料消耗量和道路行驶阻力的计算方法,对采样时间的自适应调节作了简要分析。